沈小亮
近幾年,廈門的中考壓軸題考查的都是初中數學的核心知識,如考數形結合思想,函數與方程的思想,轉化的思想,以及良好的作圖習慣等.涉及的基本解題方法和技能包括面積法、銳角三角函數的運算法、坐標法等.壓軸總是難倒了很多學生,因為找不到解決問題的關鍵之處和突破口,更因為有畏難情緒.其實,廈門這幾年中考壓軸題的第(1)小題并沒有為難學生,只是考查了數學的基本知識、基本方法和基本技能,體現了面向全體學生的指導思想.而所謂的壓軸難題,似乎也都能找到題眼——隱藏函數.現解析廈門近三年中考壓軸題,與大家分享.
1.函數隱藏于問題里
例1:(2011年廈門)已知拋物線y=-x+2mx-m+2的頂點A在第一象限,過點A作AB⊥y軸于點B,C是線段AB上一點(不與A、B重合),過點C作CD⊥x軸于點D并交拋物線于點P.(1)若點C(1,a)是線段AB的中點,求點P的坐標;(2)若直線AP交y軸的正半軸于點E,且AC=CP,求△OEP面積S的取值范圍.
分析:(1)根據題意得頂點A的坐標為(2,a),然后設P(1,n)代入x=-,得A點的橫坐標為m,求得函數的解析式,把P點的坐標代入得n=1,從而求得函數解析式;
(2)把拋物線化為頂點式:y=-(x-m)+2,求得其頂點坐標,設C(n,2),然后表示出P(n,-(n-m)+2),根據AC=CP求得m-n的值,然后表示出OB、OE的值,從而表示出△OPE的面積,進而求得面積的取值范圍.
解答:(1)依題意得頂點A的坐標為(2,a),
設P(1,n),據x=-,得A點的橫坐標為m,即m=2,
所以y=x+4x-2,把P點的坐標代入得n=1,
即P點的坐標為(1,1).
(2)把拋物線化為頂點式:y=-(x-m)+2,
可知A(m,2),設C(n,2),
把n代入y=-(x-m)+2得y=-(n-m)+2,
所以P(n,-(n-m)+2).
∵AC=CP,
∴m-n=2+(m-n)-2,
即m-n=(m-n),
m-n=0或m-n=1,
又∵C點不與端點A、B重合,
∴m≠n,
即m-n=1,
則A(m,2),P(m-1,1).
由AC=CP可得BE=AB,
∵OB=2,
∴OE=2-m,
∴△OPE的面積S=(2-m)(m-1)=-(m-)+(1 ∴0 點評:第(1)小題抓住中點,由C(1,a)→A(2,a)是十分重要的,而點P橫坐標為1,根據“點在線上就代入,半個坐標也代入”的方法,還要先求拋物線的解析式,根據點A是頂點求得.一切水到渠成.而真正的壓軸第(2)小題,思維的突破口就在問題中“△OEP面積S的取值范圍”,由此可見S是有范圍的,說明S是會變的,那么從函數觀點看它是一個變量,而S的范圍說明它是隨著某個變量變化而變化的,所以它是函數.目標就是寫出S的解析式,至于如何由已知條件從形到數、數形溝通等,都是為達到這個目標服務的. 2.函數隱藏于條件中 例2:(2012年廈門)已知點A(1,c)和點B(3,d)是直線y=kx+b與雙曲線y=(k>0)的交點.(1)過點A作AM⊥x軸,垂足為M,連接BM.若AM=BM,求點B的坐標; (2)設點P線段AB上,過點P作PE⊥x軸,垂足為E,并交雙曲線y=(k>0)于點N.當取最大值時,若PN=,求此時雙曲線的解析式. 分析:(1)過B作BQ⊥x軸,由點A(1,c)和點B(3,d)都在雙曲線(k>0)上,得到即c=3d,則A點坐標為(1,3d),根據勾股定理計算出MB=,然后利用AM=BM得到(3d)=2+d,求出d的值,即可確定B點坐標. (2)由B(3,d)可得到反比例函數的解析式y=,然后利用待定系數法求出直線AB的解析式為y=-dx+4d,則可設P(t,-dt+4d),則N(t,),表示出PN=-dt+4d-,NE=,再計算==t+t-1,配方得-(t-2)+,由于取最大值,所以t=2,此時PN=-dt+4d-=,解方程得到d的值,即可確定雙曲線的解析式. 解答:(1)如圖,過B做BQ⊥x軸, ∵點A(1,c)和點B(3,d)都在雙曲線y=(k>0)上, ∴1·c=3·d,即c=3d, ∴則A點坐標為(1,3d), ∴AM=3d, ∵MN=3-2=1,BN=d, ∴MB=, 而AM=BM, ∴(3d)+2+d, ∴d=, ∴B點坐標為(3,). (2)如圖,把B(3,d)代入y=得k=3d, ∴反比例函數的解析式為y=, 把A(1,3d)、B(3,d)代入y=kx+b得 k+b=3d 3k+b=d, 解得 k=-d b=4d, ∴直線AB的解析式為y=-dx+4d. 設P(t,-dt+4d),則N(t,), ∴PN=-dt+4d-,NE=, ∴==-t+t-1=-(t-2)+, 當取最大值時,t=2, 此時PN=-dt+4d-=, ∴-2d+4d-=, ∴d=1, ∴反比例函數的解析式為y=.
點評:第(1)小題以反比例函數為載體,“點在函數圖像上,則點的橫縱坐標滿足其解析式”,發現數量關系,秉著未知量越少越好的原則,用正確的字母表示點坐標,再利用勾股定理計算有關線段長度.
第(2)小題解題的關鍵在于條件“當取最大值時”,事實上它就是一個隱藏函數,是存在最大值的隱藏函數.如何用含有字母的代數式表示,是解決本題的關鍵也是難點.這就對較繁運算提出了更高的要求.除了要有全面的觀念及對問題的整體把握外,同時還要注意函數建模在解題過程中的靈活運用.
3.函數藏于“不起眼”處
例3:(2013年廈門)若x,x是關于x-bx+c=0的方程的兩個實數根,且|x|+|x|=2|k|(k是整數),則稱方程x+bx+c=0為“偶系二次方程”.如方程x-6x-27=0,x-2x-8=0,x+3x-=0,x+6x-27=0,x+4x+4=0,都是“偶系二次方程”.
(1)判斷方程x+x-12=0是否是“偶系二次方程”,并說明理由;
(2)對于任意一個整數b,是否存在實數c,使得關于x的方程x+bx+c=0是“偶系二次方程”,并說明理由.
分析:(1)求出原方程的根,再代入|x|+|x|看結果是否為2的整數倍就可以得出結論.
(2)由條件x-6x-27=0和x+6x-27=0是偶系二次方程建模,設c=mb+n,就可以表示出c,然后根據公式法就可以求出其根,再代入|x|+|x|就可以得出結論.
解答:(1)不是.
解方程得x+x-12=0得x=3,x=-4.
|x|+|x|=3+4=7=2×3.5.
∵3.5不是整數,
∴x+x-12=0不是偶系二次方程.
(2)存在.理由如下:
∵x-6x-27=0和x+6x-27=0是偶系二次方程,
∴假設c=mb+n,
當b=-6,c=-27時,-27=36m+n.
∵x=0是偶系二次方程,
∴n=0時,m=-,
∴c=-b.
∵x+3x-=0是偶系二次方程,
當b=3時,c=-×3.
∴可設c=-b.
對于任意一個整數b,當c=-b時,
△=b-4c=4b.
∵x=,
∴x=b,x=b.
∴|x|+|x|=2b,
∵b是整數,
∴對于任何一個整數b,c=-b時,關于x的方程x+bx+c=0是“偶系二次方程”.
點評:(1)歷年來許多地區的中考題中常有涉及閱讀型的新題型,只要學生讀懂新概念的內涵,解答并不難.本題考查了一元二次方程解法的運用.
(2)考查了根的判別式的運用及數學建模思想的運用,解答本題時根據條件建立函數模型是關鍵.而本題的函數模型竟然隱藏在題目給出的看似“很不起眼”的例子中,需要獨具慧眼.
事實上,發現隱藏的函數,找到解題突破口,并不能靠“碰運氣”,而要以解題者的知識容量為背景,具備的能力為基礎,敏銳的觀察為先導,聯想與分析為武器,應用已有經驗和知識進行再創造,正所謂“冰凍三尺非一日之寒”.
4.對教學的啟示
4.1立足基礎知識,關注核心教學內容.
基礎知識、基本技能和基本方法是初中數學的主要內容,中考也著重考查這些內容.點生成線,線生成面,再復雜的幾何圖形都是由簡單的基本圖形構成的,所以,即使拔高性試題也是對這些基本知識、基本技能和基本方法的考查和再創造.因此教學中,要時刻注意以《課程標準》的要求指導教學,關注知識的再生性,讓學生體會知識產生的過程和其他知識之間的聯系,掌握其中的數學思想方法,加深對數學問題本質的理解.
4.2關注分析解決問題能力的培養.
中考不僅僅有對基本知識、基本技能和基本方法的考查,為了有區分度,綜合大題更多的是考查學生分析解決問題的能力,包括學生的探究、歸納,實際應用、邏輯推理、分析問題、數學建模等方面的能力.而這些能力不是一蹴而就的,這就要求我們在平時的教學中,要立足能力的培養,而不是一味地傳授知識,要學生更多的時間和空間,讓學生參與到教學中,在獲得新知識的過程中鍛煉能力.
4.3強調思想方法,強化歸納意識.
數學思想是數學基礎知識在更高層次上的抽象和概括,它蘊含于數學知識之中,是數學知識的精髓.在教學中,以一定的數學知識為載體,有意識地梳理和歸納問題中的“思想性”和“規律性”,讓學生通過探究感受,體驗知識得到的過程.這樣的教學能使學生真正理解知識,掌握數學思想方法.而將學到的知識和思想方法再進行應用,分析和解決問題,從實踐到理論,再從理論到實踐,使得感性認識上升為理性認識.從而優化了學生的思維品質,提高數學能力,增強學生創新意識.
4.4注重變式,舉一反三.
目前“題海戰術”還普遍存在.雖然學生整天忙著做題,但如果考試的時候出現背景熟悉的題目,稍微改了一下條件或者換了一種的提問方法,學生往往就會束手無策,不知如何下手.事實上,這只能說明學生并沒有真正掌握知識,而只是就題做題,做一題只會一題,而不是會一類題.原因除了學生本身沒有及時總結解題規律和方法外,教師也有需要注意的方面..教師在選取典型題時,不僅要引導學生分析解決問題,更要指出常見錯誤和產生原因,不僅讓學生知其然,更知其所以然.除此以外,要善于以典型例題為原型,導出同類的題目,可能是換條件,可能是換結論,把它們集中在一起,形成一個共同的認知體系.讓學生對不同的立意、不同的解題策略進行歸納總結,變對單一知識點的考查為對多個知識點的考查,從而培養學生的應變能力,提高學生的解題能力.
4.5研究學情,關注學生發展.
承認差異,尊重個體,讓不同層次的學生盡可能地展示自己的才華,是《數學課程標準》倡導的一個基本理念.在教學實踐中,教師會發現用統一的教學方法對待具有不同特點的學生,很難獲得令人滿意的教學效果.總會有一部分學生對教學方法不適應,這就是個體差異,如果缺乏對這些學生的關注,就會打擊他們學習數學的信心.教師要秉著“人人都能獲得必需的數學,不同的人在數學上得到不同的發展”的教育理念,做到教學內容分層,課后作業分層,考試評價多樣,等等.
參考文獻:
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